Докладчик
- Жукова Арина Александровна
- Студент бакалавриата, 3 курс
- группа: НПИбд-01-23
- Российский университет дружбы народов
- 1132239120@rudn.ru
Актуальность и значимость темы
Актуальность
проблемы
- Цифровизация общества и рост интернет-устройств
- Исчерпание IPv4-адресов (4,3 млрд)
- Необходимость перехода на IPv6
Практическая
значимость
- Для сетевых инженеров и администраторов
- Учебный материал для студентов IT-специальностей
- Разработка приложений с dual-stack поддержкой
Объект: сетевая инфраструктура TCP/IP
Предмет: система IP-адресации и её эволюция
Цель и задачи исследования
Цель исследования
Комплексный анализ архитектуры и принципов IP-адресации
Гипотеза
Полный переход на IPv6 неизбежен в среднесрочной перспективе
Задачи исследования
- Изучить основы IPv4-адресации
- Анализ перехода к CIDR
- Исследование технологий преодоления кризиса IPv4 (NAT)
- Рассмотрение архитектуры IPv6
- Сравнительный анализ IPv4 и IPv6
Слайд 4: IPv4 - классическая адресация
Структура IPv4
- 32-битный адрес (4,3 млрд адресов)
- Точечно-десятичная нотация:
192.168.1.1
Классы адресов
| A |
1.0.0.0 - 126.0.0.0 |
Крупные сети |
| B |
128.0.0.0 - 191.255.0.0 |
Средние сети |
| C |
192.0.0.0 - 223.255.255.0 |
Малые сети |
CIDR и маска подсети
- Пример:
192.168.1.10/24
- Маска:
255.255.255.0
- Сеть:
192.168.1.0
Кризис IPv4 и решения
Проблема
Ограниченное адресное пространство
Технологии-решения
- NAT (Network Address Translation)
- Трансляция частных адресов в публичные
- Множество устройств → один публичный IP
- Частные адреса (RFC 1918)
10.0.0.0/8
172.16.0.0/12
192.168.0.0/16
Вывод: Решения временные, требуется переход на
IPv6
IPv6 - будущее сетей
Ключевые
преимущества
- 128-битные адреса (3.4×10³⁸ адресов)
- Упрощенная маршрутизация
- Встроенная безопасность (IPsec)
- Автоконфигурация
Формат записи
2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
Сокращенная запись: 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334
Типы адресов IPv6
Unicast
- Индивидуальная доставка одному интерфейсу
- GUA: Глобальные адреса (
2000::/3)
- LLA: Локальные адреса (
fe80::/10)
Multicast
- Групповая рассылка
- Замена широковещанию IPv4
Anycast
- Доставка ближайшему узлу в группе
- Для балансировки нагрузки
Сравнительный анализ
| Размер адреса |
32 бита |
128 бит |
| Нотация |
Десятичная |
Шестнадцатеричная |
| Автоконфигурация |
DHCP |
SLAAC + DHCPv6 |
| Безопасность |
Дополнительная |
Встроенная |
| Широковещание |
Есть |
Нет (только multicast) |
Методы назначения адресов
Статическая
настройка
- Ручное конфигурирование
- Для серверов, сетевого оборудования
Динамическая
настройка
- DHCP - основной метод для IPv4
- SLAAC - автоконфигурация для IPv6
- DHCPv6 - с управлением состоянием
Заключение и выводы
Основные выводы
- IPv4 исчерпал ресурсы, требуются временные решения (NAT, CIDR)
- IPv6 предоставляет практически неограниченное адресное
пространство
- Переход на IPv6 неизбежен и уже активно происходит
Перспективы
- Постепенная миграция на IPv6
- Dual-stack сети как переходное решение
- IPv6 как основа для Интернета Вещей и 5G
Будущее сетей - за IPv6!
Список литературы
Основные источники
- Кулябов Д.С., Королькова А.В. “Архитектура и принципы построения
современных сетей…” - М.: РУДН, 2008.
- Олифер В.Г., Олифер Н.А. “Компьютерные сети” - СПб.: Питер,
2010.
- Таненбаум Э., Уэзеролл Д. “Компьютерные сети” - СПб.: Питер,
2012.
Стандарты RFC
- RFC 791 (IPv4)
- RFC 1918 (Частные адреса)
- RFC 2460 (IPv6)
- RFC 4632 (CIDR)